TNO vervangt zilver in zonnepanelen door koper, lagere kosten en hogere duurzaamheid

Hierdoor dalen de productiekosten en stijgt de duurzaamheid. De prestaties liggen volgens TNO binnen 1 procent van traditionele zonnepaneelmodellen.

Lagere kosten
Het nieuwe proces maakt gebruik van bestaande zeefdruktechnologie om zeer smalle koperlijnen aan te brengen op zowel voor- als achterkant van silicium heterojunctie (hjt-)zonnecellen. Hjt is een type zonnecel met een hoog rendement en hoge energieopbrengst.

Yu Wu, hoofdonderzoeker bij de Solar Energy Group van TNO, benadrukt het belang: ‘Deze doorbraak opent een belangrijke mogelijkheid voor zilvervrije hjt-zonnecelproductie zonder extra investeringen in productieapparatuur en complexere productieprocessen.’

100 keer goedkoper
Koper is momenteel 100 keer goedkoper dan zilver en 1.000 keer minder schaars. Dit is belangrijk voor de toekomstige ontwikkeling van de zonne-energiesector, omdat bij de verwachte groei in 2035 tot bijna 1 terawattpiek aan jaarlijkse productiecapaciteit zal zijn. Dat betekent dat tot 50 procent van de wereldwijde zilverproductie nodig zou zijn voor alleen zonnecellen.

Benjamin Strahm, chief technology officer van MCPV, het Nederlandse bedrijf dat met TNO samenwerkt, vult aan: ‘Het resultaat is zeer belangrijk voor duurzame opschaling van de productie van hjt-zonnecellen: de zilverkosten en beschikbaarheidsbeperkingen worden verlaagd met minimale penalty voor het zonnecelrendement.’

Implementatie
TNO werkt nu aan verdere verbetering van het proces, de ontwikkeling van aangepaste zonneceltechnologie en het testen van de langetermijnbetrouwbaarheid. Omdat de techniek gebruikmaakt van bestaande zeefdrukprocessen, is industriële implementatie relatief eenvoudig.

De resultaten worden deze week gepresenteerd op de internationale vakconferentie EUPVSEC in Bilbao. Het onderzoek is uitgevoerd in samenwerking met MCPV en een ontwikkelaar van metallisatiepasta’s, met steun van het SusCon-project, TKI Urban Energy en financiering van het Nationaal Groeifonds via SolarNL.